PLC与变频器在桥式起重机控制系统改造中的应用(1)(1)
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用桥式起重机可以减轻或代替人们的体力劳动，提高生产工作的效率，因而被广泛的应用在社会生产和生活的各个方面中。
近年来，随着实际作业复杂程度的加大，对桥式起重机的控制难度也越来越大，综合利用PLC和变频器进行控制能够起到良好的控制效果。
PLC可靠性高、电气控制线路简单、故障容易查找，桥式起重机的电气系统变频器通过PLC进行控制，使设备运行更真确可靠，满足工业要求。
标签：PLC；桥式起重机；控制系统；变频调速1 桥式起重机控制系统要求1.1 桥式起重机介绍及系统控制要求桥式起重机主要是在工程建设施工时，对沉重的物体进行转移与提升，进而减轻人工劳动，给施工带来便捷，提高工作效率，满足实际工程需要。
桥式起重机由升降、旋转、行走、变幅四大机构组成[1]，其中运行机构分为大车运行机构和小车运行机构。
小车运行机构主要对起重机的左右运行方向进行控制。
在一般情况下，小车的操作机构只要一个电动机就可以实现操作，准确完成操作任务，但小车的运行机构则要求两到四个电动机互相配合，共同实现操作目的，完成搬运任务。
在实际运行过程中，由于大车和小车本身质量均比较大，运行过程会产生巨大的惯性，难以实现快速准确控制，因此，为了达到控制效果，通常在桥式起重机上配上制动单元，来实现精准控制[2]。
1.2 设计要求桥式起重机在实际运行操作过程中，经常伴随着谐波污染现象，严重影响着起重机的正常使用，因此，为解决谐波污染，在控制系统中选择使用了PLC控制技术，以解决这个问题，同时达到控制电流峰值的目的，保护整流二极管，延长其使用寿命。
此外，一般在起重机的电源输入端安装断路器，减少或避免逆变器中出现短路现象，保护整个控制系统。
1.3 控制系统基本情况桥式起重机主要是采用PLC进行系统控制，PLC控制系统又叫做下位机控制系统，工业触摸屏系统又叫做上位机控制系统。
在实际运行操作过程中，升降机构主要承受着货物等负载，主副升降机构各配置一个电机，为降低控制成本，在速度控制时，两个电机共同使用一个逆变器进行操作控制，且逆变器选择额定功率较大一些的，方便更好发挥控制效果。
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用桥式起重机是一种重要的起重设备，广泛用于码头、工厂、仓库等场所的货物装卸和搬运。
随着工业自动化的不断发展，对桥式起重机的要求也越来越高。
为了提高起重机的性能和可靠性，常常需要进行升级改造。
PLC和变频器作为自动化控制的重要装置，在桥式起重机的升级改造中起到了重要的作用。
PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种专门用于控制机器和工艺过程的数字计算设备。
在桥式起重机升级改造中，PLC常常用于替代传统的电气控制设备，实现起重机的自动化控制。
PLC具有编程灵活、稳定可靠、反应速度快等特点。
通过编写PLC的程序，可以实现对起重机的自动化控制，提高生产效率和安全性。
可以通过PLC实现对起重机的自动定位、自动提升、自动下降等功能，减少人工干预，提高工作效率和安全性。
变频器是一种用于调节电动机转速的装置，可以通过调节电机的频率实现电机的调速。
在桥式起重机的升级改造中，变频器常常用于替代传统的变速器，实现起重机的无级调速。
变频器具有调速范围广、调速精度高、启动平稳等特点。
通过对变频器进行参数配置，可以实现起重机的精确调速。
可以根据货物的重量和距离要求，合理调节起重机的速度，提高起重精度和工作效率。
1. 自动控制：通过PLC编写程序，实现对起重机的自动控制。
通过传感器采集起重机的工作状态和环境参数，PLC根据设定的控制策略，自动调节起重机的动作，实现起重机的自动化控制。
2. 调速功能：通过变频器调节电动机的转速，实现起重机的无级调速。
根据货物的重量和距离要求，合理调节起重机的速度，提高起重精度和工作效率。
3. 报警功能：通过PLC监测起重机的各个部分的运行状态，实时监测各种设备参数，当参数超过设定的安全范围时，及时发出报警信号，保证起重机的安全运行。
4. 数据采集和远程监控：通过PLC和变频器的通讯功能，实现对起重机的数据采集和远程监控。
PLC与变频器在桥式起重机电气改造中的应用
关 键 词 ： 式起 重机 桥 Ｐ Ｃ Ｐ ｗｅｌｅ Ｌ ｏ ｒｌｘ变 频 器 Ｚ
随 着 工 业 自动 化 的 发 展 ， Ｌ Ｐ Ｃ、 变 频 器 在 设 备 改 造 中
我 们 首 先 对 担 负 分 配 球 化 铁 水 及 检 修 工 作 的 １／ ． ６３２
由于 桥式 起 重机 在 铸 造 厂 房 内 ，其 工 作 环 境 相 当 恶 劣， 而且 重载 下频 繁起 动 、 动 、 转 、 速等操 作 ， 要 求 制 反 变 还 有一 定 的调 速范 围 ， 以传 统 的继 电控制 和 串电 阻调 速 已 所
呈现 出诸多 缺点 ， 这类 设 备 的系统 改 造 已十分 必 要 。 对 １ 电 气 系 统 的 基 本 情 况 该 车 间 的 桥 式 起 重 机 主 要 作 用 如 下 ：将 铁 水 分 配 至 ｌｔ 炉 内 ， 间 添 加 废 钢 、 金 进 行 调 质 、 温 ； 内 铁 水 Ｏ电 其 合 调 炉 温 度 达 到 出 铁 要 求 后 ， 重 机 将 球 化 铁 水 分 配 至 离 心 机 进 起
（ ）Ｌ １ Ｐ Ｃ具 有 闭 锁 启 动功 能 ，司机 在 启 动设 备 前 必须 把 主 令控 制 器 全部 切 至 零 位 、 出 门的 门 限开 关 到 位 ， 进 才
能 接 通 主 电 源 。操 作 主 令 开 关 上 有 设 备 状 态 指 示 屏 ， 示 显
设备 的 当前 状 态 及各 种 故 障信 息 。 （ ） 、 钩有 钢 丝 绳 提 升 限 位 、 锤 限位 、 ２主 副 重 超重 限位 保护 ， 大车 、 车 有 行 程 开 关 保 护 ， 个 设 备 的保 护 动 作 小 各
PLC与变频器在桥式起重机控制系统改造中的应用(1)(1)
目录一、问题的提出。
-1二、起重机的工作原理。
-2三、起重机电气控制系统硬件设计。
-33.1 PLC控制系统……………………………………………………… -4 3.2变频调速系统……………………………………………………… -83.3触摸屏系统……………………………………………………….. -14四、起重机电气控制系统软件设计。
-15五、改造前后技术对比。
-16六、结束语。
-17PLC与变频器在桥式起重机控制系统设计中的应用摘要：针对100/20t桥式起重机原控制系统在启动和调速等方面存在的问题，本文采用PLC、变频器及触摸屏控制技术对其电气控制系统的硬件结构和软件进行总体优化设计。
实践表明，改造后的系统有效克服了起重机存在的缺陷，运行可靠，具有良好的工业应用前景。
关键词：可编程控制器；变频器；触摸屏；桥式起重机；优化设计随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC控制技术和变频调速技术以其可靠性高、运行平稳、控制过程软件化、功能强、灵活性大等特点，已广泛应用于电气传动领域。
本研究以桥式起重机的变频调速和以PLC为核心的控制系统设计为例，说明PLC控制系统和变频调速所具备的优越性。
一、问题的提出马钢某钢厂一100/20t桥式起重机，主要用于吊钢包、吊废钢、加料等。
该起重机主要采用交流绕线转子串电阻方法进行启动与调速，继电接触器控制。
由于载荷利用率高，工况恶劣，而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作，实际使用中存在如下问题：(1)调速方式只能进行有级调速；(2)起动/制动冲击电流大，对电动机的电刷、滑环及制动器有比较大的冲击，维修率高；(3)串电阻长期发热，电能浪费大，效率低；(4)接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高等，极大影响了该厂的效益。
本文针对该系统的不足，将可编程序控制器、变频器和触摸屏控制技术应用于桥式起重控制系统中，使得起重机的整体特性得到较大提高，投入运行后效果良好，运行稳定。
三菱PLC和变频器在桥式起重机中的应用
三菱PLC和变频器在桥式起重机中的应用作者：徐勇军来源：《职业·中旬》2011年第12期随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大，桥式起重机在现代化生产过程中的应用越来越广泛，作用愈来愈大。
但由于目前大多数桥式起重机自动化水平不高且功能单一，不能很好地适应企业生产的需求，影响企业的经济效益。
某企业购买一台5吨吊钩（单钩）桥式起重机，专供检修机械时作起吊之用，解决了检修机械起吊难等问题。
后来因企业重组，决定将该检修车间改为搬运货物车间。
该起重机能完全满足检修机械和搬运小批量产品的需求，但对于大批量的货物等产品的搬运，特别是搬运距离大时，就难以适应生产的需求，影响公司的生产效率。
针对上述问题，公司决定对该车间的桥式起重机在原有点动的基础上进行技术改造。
根据工厂的生产要求，经笔者反复思考，决定应用三菱PLC和变频器对桥式起重机进行改造。
一、技术改进的必要性由于生产的需要，要求将大批量的货物由前方或前方的左、中、右搬运至后方，待后方货车装满后，货车离开后方，将货物运走。
采用点动控制存在以下缺点：第一，每次搬运时，操作员必须来回跟踪操纵其运动方向，对于操作员而言劳动强度大、生产效率低，距离远时这一问题更为突出。
第二，需要计数时必须人工计数，且易出错；计数（装满）完后，需人工叫喊提示。
第三，行车起吊货物水平移动时，由于惯性作用，停车精度低，货物容易晃动。
第四，空载返程时移动速度慢，等待时间长，影响生产效率。
二、改造思路及硬件改造措施现根据公司生产实际，完善点动控制所存在的不足，如图1所示。
一是为实现纵向前后循环，在大车前方加装SQ6、SQ5行程开关，在大车后方加装SQ7、SQ4行程开关，其中利用SQ5、SQ7控制起重机大车在前后方回来循环运行，而SQ6、SQ4分别为大车前、后越位行程开关，起安全保护作用。
二是为实现在前方横向能左边或中间或右边吊货，在小车导轨的左方加装SQ12、SQ1行程开关，在小车导轨右方加装SQ2、SQ13行程开关，在小车导轨中间加装SQ11行程开关，其中利用SQ1、SQ2控制小车左右停靠位置，SQ12、SQ13起越位保护作用，SQ11为小车中间定位。
PLC和变频器应用于桥式起重机探究
PLC和变频器应用于桥式起重机探究【摘要】传统的桥式起重机为了提高起动转矩，采用绕线式异步电动机拖动，通过鼓形凸轮控制器的操作来改变其转子所串电阻调速。
当前人们普遍采用变频器作为变频调速电源，用笼形异步电动机取代原来的绕线异步电动机，用plc作为控制装置进行无触点控制。
从而改善了调速性能，增加了系统的可靠性。
本文通过一个实例分析变频器和plc在系统中的具体应用。
【关键词】plc；变频器；机构系统图；程序；功能扩展一、桥式起重机拖动系统（1）桥式起重机的运行机构。
第一，大车拖动系统拖动整台起重机顺着车间方向左右移动（以司机的坐向为参考）；第二，小车拖动系统拖动吊钩及重物顺着桥架作前后运动；第三，吊钩拖动系统拖动重物作吊起或放下的上下运动。
（2）负荷特点。
桥式起重机的拖动系统负载都属于恒转矩性质，且其起升机构为位能性负载。
（3）控制要求。
第一，起升机构要求起动转矩大，起动运行平稳。
能够实现正反转运行且要有超载、限位、限流等多种保护；第二，起升机构在启停过程中易出现“溜钩”问题。
由于制动器从抱紧到松开，以及从松开到抱紧的动作过程需要时间（约0.65秒），而电动机转矩的产生或消失，是在通电或断电瞬间就立刻反应的。
因此，制动器和电动机在动作的配合上极易出现问题。
要有相应的防止措施。
起升机构中要有机械制动器。
起重用变频器具有零速全转矩功能，但是若重物停在空中时出现电源瞬间停电等情况，就会有重物下滑的危险。
因此，电动机轴上必须加装制动器。
常用的有电磁铁制动器和液压电磁制动器等。
二、plc和变频器的系统应用图1 主起升机构系统图（1）系统配置。
第一，变频器。
桥式起重机的平移机构对拖动系统的性能要求不高，为了节省成本，选用v/f控制方式的通用变频器即可满足要求。
本文以安川vs—616g5变频器为例分析。
该变频器具有零速全转矩功能，这就保证了吊钩由运行状态降为零速时，电动机能够使重物在空中暂时停住，直到电磁制动器将电动机轴抱住为止，从而防止了溜钩。
PLC控制变频器技术在桥式起重机改造中的应用
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ Ｏ ０ Ｏ ０
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《 装备制造技术）０ ２ ２ １ 年第 ５ 期
Ｐ Ｃ控 制变频器技术在桥 式起重机 改造 中的应用 Ｌ
孙 立 坤
（ 大连职业技术学院 ， 辽宁 大连 １６ ３ ） １０ ７
摘 要： 本文探讨 了变频调 速技 术在通 用桥 式起 重机 中的应 用 ， 且根 据原有的控制 结构 ， 并 结合组 态软件 和 Ｐ Ｃ、 Ｌ 变频
有利于提高整流二极管使用寿命 。电 桥式起重机在各行业有着广泛的应用， 其作用主 输入电流峰值 ， 要用来实现物体 的升降和转运， 其能否正常工作直接 源输入端采用断路器作为变频器 的短路保护 。 桥式起重机变频调速系统主要由上位机（ 工业触 影响到企业生产效率的提高 。传统的起重机驱 动一 摸屏系统）Ｔ｛ Ｌ Ｌ 、 ￣ （ Ｃ控制 系统）变频调速系统组 Ｐ 、 般 使 用 线 绕 式 异 步 电动 机 及 鼠笼 式 异 步 电 动 机 ， 采 所示 。 用改变极对数 、 转子串电阻等方法 ， 具有起动时冲击 成。桥式起重机变频调速 系统结构 图如图 １ 电流大 、 设备冲击严重 、 噪声大 的缺点 ， 影响设 备使
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用一、桥式起重机的升级改造需求随着工业生产的不断发展，许多传统的桥式起重机逐渐暴露出了一些问题，比如工作效率低、运行稳定性差、维护成本高等。
为了提高桥式起重机的设备性能、延长设备使用寿命、降低设备运行成本，对桥式起重机进行升级改造已经成为当今行业的主要趋势。
在桥式起重机的升级改造中，PLC和变频器的应用不仅可以提高设备的运行精度，还可以降低能耗、减少维护成本、提高安全性等。
PLC与变频器已经成为桥式起重机升级改造的核心技术。
通过PLC系统，可以实现对起重机运行过程中的各种参数进行实时监测和精确控制，比如起重机的起升速度、行走速度、起升高度等。
PLC系统还可以集成各种安全保护功能，比如过载保护、限位保护等，从而提高起重机的运行安全性。
PLC系统还可以通过通信接口实现与其他设备的数据交互，比如与计量系统、仓储系统的数据对接，实现对整个生产过程的精准控制和管理。
通过变频器系统，可以实现对起重机电机的转速、加减速过程进行平稳控制，从而减少电机启动时对电网的冲击，提高了起重机电机的使用寿命，同时还可以节能降耗。
通过变频器系统还可以实现对电机的无级调速，从而提高了起重机的运行稳定性和精度。
某工厂的桥式起重机在使用过程中，存在着很多问题，比如行走速度不稳定、启停冲击大、安全保护不完善等。
为了提高桥式起重机的运行效率和安全性，该工厂对桥式起重机进行了升级改造。
在桥式起重机的升级改造中，该工厂应用了PLC和变频器技术。
通过集成PLC系统，实现了对起重机各项功能的精确控制，同时集成了安全保护功能，在起重机运行过程中实时监测各项参数，并实现对整个起重机的精准控制和管理。
经过升级改造后，桥式起重机的运行效率得到了很大提升，同时安全性和稳定性也得到了很大的保障。
虽然PLC和变频器在桥式起重机升级改造中的应用带来了很多好处，但也面临着一些挑战。
技术集成和系统调试难度大，需要对整个系统进行统一规划和设计，以及对现场实际情况进行充分考虑，还需要专业的调试和维护人员进行操作。
PLC与变频调速在桥式起重机改造中的应用
理方 面 ， 断 积 累经 验 ， 断 改造 ， 动 了桥式 起 重机 杂 、故 障率高 ，而且接触器频繁的切换容易拉弧烧 不 不 推
的技术进步。但是当前大多数企业安装使用的大量 损触头， 甚至产生接触器粘连， 无法控制造成事故 ；
中小 吨位及少量大吨位 的 ＱＤ型双梁通用桥式起重 凸轮控制器控制大小车的行走， 主副钩的提升 、下降 （ 绕线型转子 串电阻的调速机械特性软， ２ ） 调速 （ 串电阻调速是一种有级调速方式， ３ ） 通过接触 机的电控系统， 都是采用传统的继电 一接触器及主令 性 能差 ； 及调速。起重机工作在断续状态。 由于其工作的性 器的分合完成对转子串联电阻的切换， 从而调整 电机 在进行电阻切换时会对电网及天车的机械部 质决定 了其 电控系统操作频繁， 通断次数高， 负荷 的 的转速， 随机性， 时重时轻 ， 因种种原 因而超载， 经常 特别是在 分带来不可避免的冲击；
工作环境差 、工作任务重时， 电动机以及所串联 电阻
（ 主回路 中采用正反转接触器实现 电机换 向， ４ ）
烧损和断裂事故时有发生。因此其整个系统的故 障 实际操作中操作者为了调整桥式起重机的工作状态， 率为单个部件的几十至几百倍， 而且常因控制器或因 频繁采用反接制动（ 俗称打反车） ， 切换电流大， 接触器 庞大 的继 电 一接触器故障 、损坏而使起重机无法正 和电机工作状态恶劣， 设备检修维护费用非常高； 常运行 ， 造成重大 的安全事故 隐患 。另外 ， 限位保 其
２２ 控 制 系统 的原 理 ．
目Hale Waihona Puke 出起停 、调速等指令信号， 变频器将根据控制指令按 照控制要求调节变频器的输 出相序和频率来控制驱 动电机 的方 向和转速， 取代原来 的传统绕线型转子串 电阻调速驱动系统 。在控制过程 中 Ｐ Ｃ是整个系统 Ｌ 的核心。本文所论述为三菱 Ｐ Ｃ Ｌ 。在配件的采购上， 三菱 Ｐ Ｃ其 ｆ价比及服务 比较完善， Ｌ 生 在桥式起重机主 钩 电控系统中可选 ４ 点， ２ 点输入 ２ ８ 即 ４ ４点输 出的
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用
随着船舶和港口的不断发展，桥式起重机在货物装卸领域中扮演着越来越重要的角色。
但是，传统的桥式起重机在使用过程中存在许多缺陷，比如安全性能、效率和可靠性等方
面的问题。
为解决这些问题，可以通过升级改造来提高桥式起重机的性能和可靠性。
其中，PLC与变频器的应用是相当必要的。
变频器则是桥式起重机中一个重要的配件。
传统的桥式起重机使用的是交流电动机，
在起降、转动等操作过程中，控制电机的转速主要依靠变阻器来实现。
然而，变阻器只能
通过控制电阻的大小来改变电机的转速，且改变轻重物体的高度需要改变电机的转速，会
导致电阻的损耗和杂音的产生，从而影响起重机的运行效率和控制精度。
而变频器能够实
现对电机转速的精准控制，通过改变电机的频率来改变转速。
此外，变频器还可以实现动
态刹车控制、温度、电压、电流保护等多个功能，提高了起重机的运行效率和控制精度，
延长了起重机的使用寿命。
桥式起重机升级改造的另一个重要方面是安全保障。
随着可编程控制和变频器等技术
的不断发展，起重机的安全控制系统也得到了很大提升。
PLC控制系统可以实现各种安全
保护控制功能，如重载保护、超载保护、限制起重高度、断电保护等，可以有效地保护起
重机和人员的安全。
变频器、PLC在桥式起重机自动控制系统中的应用
變頻器、PLC在橋式起重機自動控制系統中的應用一、原系統分析：橋式起重機情況:橋式起重機(天車)是一種用來起吊、放下和搬運重物、並使重物在一定距離內水準移動的起重、搬運設備，在生產過程中有著重要應用。
5噸橋式起重機，原設備電氣驅動系統分為起重機升降、小車、大車三部份。
其中起重機升降由一臺13kW的繞線式非同步電動機驅動，大車由兩臺4 kW繞線式非同步電動機、小車由一臺2.5 k W繞線式非同步電動機驅動。
在原傳動控制中，採用轉子串接電阻的調速方式.由於工作環境差,粉塵和有害氣體對電機的集電環、電刷和接觸器腐蝕性大，加上工作任務重,實際超載率高,由於衝擊電流偏大,容易造成電動機觸頭燒損、電刷冒火、電動機及轉子所串電阻燒損和斷裂等故障, 影響現場生產和安全,工人維修量和產生的維修費用也很高.並且原調速方式機械特性較差,調速不夠平滑，所串電阻長期發熱浪費能量。
綜上所述原設備存在的主要缺點如下：（1）拖動電動機容量大，起動時電流對電網衝擊大，電能浪費嚴重。
（2）起重機升降、小車、大車起動、停止速度過快，而且都是慣性負載，機械衝擊也較大，機械設備使用壽命縮短，操作人員的安全係數較差，設備運行可靠性較低。
（3）由於電動機一直在額定轉矩下工作，而每次升降的負載是變化的，因此容易造成比較大的電能浪費。
（4）起重機每天需進行大量的裝卸操作，由於繞線式電機調速是通過電氣驅動系統中的主要控制元件---交流接觸器來接入和斷開電動機轉子上串接的電阻，切換十分頻繁，在電流比較大的狀態下，容易燒壞觸頭。
同時因工作環境惡劣，轉子回路串接的銅電阻因灰塵、設備振動等原因經常燒壞、斷裂。
因而設備故障率比較高，維修工作量比較大。
同樣小車、大車的運轉也存在上述問題。
（5）在起重機起升的瞬間，升降電動機有時會受力不均勻，易超載，直接造成電機損壞或者鋼絲繩斷裂。
（6）為適應起重機的工況，起重機的操作人員經常性的反復操作，起重機的電器元件和電動機始終處於大電流工作狀態，降低了電器元件和電動機的使用壽命。
PLC及变频器在桥式起重机控制电路中的应用
摘要随着现代控制理论的应用，微处理器和微电子技术的发展，使变频调速控制系统日趋成熟。
而桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备，在企业生产活动中应用广泛作用显著，故对于提高其运行效率，确保运行安全，降低物料搬运成本是十分重要。
传统的桥式起重控制系统主要采用继电器接触器进行控制，采用交流绕线串电阻的方法进行启动和调速，这种控制系统存在可靠性差，故障率高，电能浪费大，效率低等缺点。
因此根据桥式起重机的运行特点，将可编程序控制器与变频器结合应用于桥式起重机控制系统，其中PLC系统则采用SIEMENS 公司产品，大大提高了操作精度和稳定度;综合保护功能完善，便于及时发现、查找、处理故障；并且节约了能源。
关键词:可编程序控制器；桥式起重机；变频调速；变频器目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1桥式起重机简介 (1)1.2 本课题设计的意义、主要内容及基本参数 (1)第2章矢量控制变频调速 (3)2.1 变频调速的基本原理 (3)2.2变频器的基本结构和功能 (5)2.2.1变频器的主电路 (5)2.2.2变频器的控制电路构成 (6)2.3变频调速的控制方式—矢量控制方式 (6)2.3.1矢量控制的基本思想 (6)2.3.2矢量变换规律 (7)2.3.3矢量变换下异步电动机的数学模型 (10)2.4矢量变换控制方程 (11)第3章桥式起重机变频控制系统的硬件设计 (13)3.1总体设计方法 (13)3.2 PLC技术简介 (14)3.2.1 PLC概述 (14)3.2.2 Siemens S7-200结构及工作原理 (15)3.3部件的选择 (16)3.3.1电机的选用 (16)3.3.2变频器的选用 (17)3.3.3 PLC的选用 (20)3.3.4常用辅件的选择 (20)3.4起重机变频调速系统设计 (22)3.4.1系统控制的要求 (22)3.4.2控制系统的1/O点及地址分配 (22)第4章桥式起重机变频调速系统软件设计 (26)4.1 S7-200PLC网络的通信协议 (26)4.1.1 S7-200PLC网络的通信协议的种类 (26)4.1.2本系统通信协议的选择 (26)4.2 PLC程序设计 (28)4.2.1 PLC编程软件概述 (28)4.2.2程序设计 (28)4.3系统抗干扰措施 (35)第5章结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第1章绪论1.1桥式起重机简介桥式起重机在冶金企业及其它行业有着广泛的应用,其作用主要用来实现物体的升降和转运,桥式起重机工作环境恶劣,工作任务重。
桥式起重机控制系统改造中PLC和变频器的应用
摘 要： 桥 式起 重机作 为现 阶段我 国重要 的起 重设备 ， 满足 了多种环境 下的运输 需求 ， 在社会 经济发展过 程 中发挥 着关键性 的作 用， 为 了进 一步提 升桥 式起 重机 的工作效 率， 增强其运输能力 ， 满足新形势下 ， 社会 经济发展 以及 居 民生活对于桥 式起重机 工 作质量 与水平 的客观要求 。文章 以桥式起重机控制 系统改造的角度 出发 ， 在相关原则的 引导性 ， 分析 Ｐ Ｌ Ｃ以及 变频 器在改造工作 中的应 用， 以期全面提 升桥 式起 重机控制 系统的工作 能力， 促进其在 实践 中的科学 高效应用。
１ Ｐ Ｌ Ｃ 和 变频 器 在 桥 式 起 重 机 控 制 系统 改 造 中 所 遵 循 的
原 则
Ｐ Ｌ Ｃ和变频器在桥式起 重机 控制 系统改 造的应 用必须 要 遵 循科 学性 的原则。只有从科学 的角度 出发 ， 对桥式起 重机控 制系统改造 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器体 系应用 的现 实意义 以及技术 操作 流程 ， 进行细致而全面 的考 量 ， 才 能够最 大限度 的保 证 Ｐ Ｌ Ｃ和 变频器机制能够满足桥 式起重 机控制 系统改 造相 关工作 的实 际要求 ， 只有 在科学精 神 、 科 学手段 、 科学理 念 的指 导下 ， 我们 才能够以现有的管理手段与技术方式为基础 ， 确保 桥式起重机 控制系统改造 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器工作 的科学高效实现 。 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器在桥 式起重 机控制 系统改 造 中的应 用必须 要遵循实用性的原 则。 由于桥 式起 重机控 制系统 改造 工作 内 容多样 ， 信息数据 繁多 ， 为 了保证 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器改造 工作 的有 序进行 ， 需要进行 必要 的规范 与引导。加之现 阶段 桥式起重机 控制系统改造对于 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器相 关步骤 与流程有 着较为严 苛 的要求 ， 因此 ， 就需要相关技 术人员 对 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器机制应 用方案与相关操作 进行 必要 的细致处 理与操 作。要尽 可能 的 增加 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器 改造 以及应用方案 的兼容性 ， 减少 复杂冗余 信息数据对桥式起重机控制 系统改造 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器活动 的不 利影 响。同时 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器 以及相 关技术应 用流 程必须进行 简化处理 ， 降低操作的难度 ， 提升 Ｐ Ｌ Ｃ和变 频器应 用方案 的实 用性能 ， 使得在较短 时间内 ， 进行批量操作 ， 保证桥式起重 机控 制 系统改造工作 的顺利开展 。 ２桥 式 起 重 机 控 制 系统 中 Ｐ Ｌ Ｃ 与 变频 器 的通 信 设 计 以Ｐ Ｌ Ｃ以及变频器作 为控制 系统 核心构成 ， 能够凭借着二 者 的技术优势 ， 提升桥 式起重 机控制 系统 的工作 质量 ， 实 现对 起重机运行状态 的有效调整 ， 满足不 同工作环 境对于起重 机的 客观要求 。为 了保证 Ｐ Ｌ Ｃ 以及 变频器在 桥式起重 机控制 系统 中作 用的有效 发 挥 ， 相关 技术 人 员需 要在 科学 性 原则 的指 导 下， 对其进行必要 的通信设计 ， 通 过相关通 信协议 ， 借 助于 ＭＰ Ｉ 接 口卡 ， 进行通信 网络 构建 ， 形 成一定 规模 的 ＭＰ Ｉ网络。这就 要求 在进 行 Ｐ Ｌ Ｃ 以及变频器通信设计 的过程中 ， 一方面技术人 员要 以科 学精神为引导 ， 不 断进行 相关 技术 的引入 与优化 ， 实 现Ｐ Ｌ Ｃ与桥 式起 重机 控 制 系统 内部 上 位 机之 间科 学 的 通信
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用
PLC与变频器在桥式起重机升级改造中的应用摘要：随着工业自动化控制的发展，PLC与变频器在我国工业设备改造中得到了广泛应用。
因此，文章对PLC变频器应用在桥式起重机控制系统改造中的路径进行分析，并探讨了PLC控制系统中各个模块在改造中应用。
关键词：PLC；变频器；桥式起重机；应用伴随着现代控制技术的发展，变频技术的优越性和控制特性也逐渐展示出来，被广泛应用于各个行业，特别是在桥式起重器中，主要是利用鼠笼式异步电动机对其绕线进行集中管控，并且保证电机结构运行效率和实际质量，从根本上提高整体转速的稳定性，优化行走定位结构，也有效提升生产效率。
1 PLC变频器应用在桥式起重机控制系统改造中的路径分析在桥式起重机控制系统改造过程中，针对运行结构要进行集中分析，需要技术人员结合系统中不同模块的运行结构进行集中改造，确保桥式起重机在系统改造后能建构更加有效的运行模型，确保运行效率和实际工作质量得到升级。
在系统中，PLC技术的主要功效就在于能及时对按钮开关信号进行收集，并在整合后集中处理，通过相关分析模块对系统的运行状态综合分析，最后输出相关信息，控制继电器。
在完成整个系统操作后，要对任务进行综合处理。
1.1实现按钮处理模块的优化改造在桥式起重机改造后，按钮模块处理主要是对整体发电机进行系统化控制，并且保证其对电磁阀运行模型和实际操作框架进行系统化分析和管控。
主要是对电动机以及电磁阀进行启动和停止控制，能提升整体系统的管控能力，优化运行效率和整体操作质量。
也就是说，只有保证按钮模块的有效控制，才能保证管控结构和管理效果贴合实际需求，实现整体运行结构和控制参数的优化。
1.2实现通讯处理模块的优化改造在对通讯模块进行综合分析的过程中，技术人员要从工作效率和工作模块有效性进行综合分析，确保控制模型和参数结构贴合实际需求。
而对于PLC控制系统分析，主要是PLC技术在对变频器进行集中控制的过程中，也能对发电机进行操控，运行模块的最大应用价值就是能接收到有效的命令，并且对相关指令进行集中处理。
PLC与变频器在桥式起重机电气改造中的应用
PLC与变频器在桥式起重机电气改造中的应用摘要：针对桥式起重机传统电控系统存在的问题，结合现场生产实际，利用PLC和变频器进行改造，取得了很好的效果，具有较强的推广价值。
关键词：桥式起重机PLC PowerFlex 变频器随着工业自动化的发展，PLC、变频器在设备改造中得到了广泛应用。
桥式起重机是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械，我公司铸管车间拥有多台桥式起重机，每天使用频繁，工作量很大。
桥式起重机能否正常工作直接影响车间生产、设备检修等任务的完成以及人身、设备的安全。
由于桥式起重机在铸造厂房内，其工作环境相当恶劣，而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作，还要求有一定的调速范围，所以传统的继电控制和串电阻调速已呈现出诸多缺点，对这类设备的系统改造已十分必要。
1 电气系统的基本情况该车间的桥式起重机主要作用如下：将铁水分配至10t 电炉内，其间添加废钢、合金进行调质、调温；炉内铁水温度达到出铁要求后，起重机将球化铁水分配至离心机进行浇铸；以及电炉、离心机维修时进行相关的起重任务。
桥式起重机拖动系统采用绕线式交流异步电机，其中大车电机2 台，小车电机1 台，主起升电机1 台，副起升电机1台，转子回路内串入多段外接电阻调速，采用凸轮控制器、继电器－接触器控制，这种控制系统主要缺点如下：（1）电机转子串电阻调速属能耗型转差调速，能耗大，机械特性软，调速范围小，平滑性差；（2）继电器－接触器控制系统在频繁切换的情况下，冲击电流大，触头烧损、电刷冒火、电动机以及转子所串电阻烧损和断裂故障时有发生，故障率高；（3）调速平滑性差，对减速机、连轴器、钢丝绳的机械冲击大，影响使用寿命；（4）系统抱闸是在运动状态下进行的，对制动器损害很大，闸皮磨损严重。
由于工作环境恶劣，石墨碳粉尘和有害气体对电机滑环、碳刷及接触器损坏较大，加上任务重，操作程序难以保证，冲击电流大，触头消蚀严重，碳刷冒火，电机及转子绕组所串电阻烧损、断裂故障时有发生，平均每月发生较大的故障5 次,对生产影响较大，转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时，转速也变化，调速效果差，所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低，因此要从根本上解决桥式起重机故障率高的问题，只有采用PLC 作为主控制装置，采用变频器进行调速。
基于PLC控制的变频调速在桥式起重机的应用
基于PLC控制的变频调速在桥式起重机的应用【摘要】本文介绍了桥式起重机控制系统，通过S7-300PLC编程以及变频器调速，来实现桥式起重机的半自动化，能检测各个电机故障现象并送往工业触摸屏进行显示，方便维护及维修人员的修理。
【关键词】桥式起重机；S7-PLCSIM；变频调速1.引言在桥式起重机控制系统中采用PLC控制也越来越多，运用PLC能简化电路，使设计更加简单，安全和可靠[1]。
传统的桥式起重控制系统主要采用继电器接触器进行控制，采用交流绕线串电阻的方法进行启动和调速，这种系统存在可靠性差，操作复杂，故障率高，电能浪费大，效率低等缺点。
本题目针对桥式起重机控制系统中存在的上述问题，把可编程序控制器和变频器应用于桥式起重机控制系统上，并进行了较深入的研究，控制系统主要采用桥式起重机变频调速技术后具有节能、减少机械磨损，启动性能好等诸多优点。
2.桥式起重机简介桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的，一种桥架型起重机，又称天车。
桥式起重机的桥架沿辅设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿辅设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间调运物料，不受地面设备的阻碍[2]。
由于现代工业技术的飞速发展，传统的桥式起重机系统存在的可靠性差，故障率高，电能浪费大，效率低等缺点已无法满足社会的需求，因此本设计将针对以上问题对桥式起重机控制系统进行改进。
而基于PLC的桥式起重机系统的控制就是一种由PLC控制的桥式起重机系统，利用变频器的变频调速对桥式起重机进行编程、调试，可以解决传统桥式起重机控制系统存在诸多的问题，变频调速以其可靠性好，高品质的调速性能、节能效益显著的特性在起重运输机械行业中具有广泛的发展前景。
3.桥式起重机的系统控制要求对桥式起重机变频调速控制系统的基本要求：（1）主、副机构升降速度调节；（2）运行机构运行速度调节；（3）保护功能：主副机构上升限位、下降限位、大车限位、小车限位、主副机构及大小车电机的保护等。
变频器及PLC在桥式起重机控制系统改造中的应用
控制系统 已不能适 应快速 、 安全 、 高效 的生 产和工 作需
２ 变频调速 改造基本 思路
两台 电动机共 用 １台变频 器控制 。主钩 、 副钩 、 小车 电
要。现采用 Ｐ Ｃ控 制 的变 频 调 速技 术 对 其 拖 动及 控 Ｌ
制系统 进行改造 。
１ 原拖 动系统基本情况
桥 式起 重 机 电气 拖 动有 大车 电 机 ２台， 车 、 小 主
钩、 副钩电机各 １台。电动 机 为交 流绕 线转 子 异步 电
ｏ ｉ ｇ ｒ ｎｅ ｆｂｒ ｄ ｅ ｃ ａ
Ｚ Ｏ Ｐｎ－ ｎ Ｕ ｅｇｊ ｕ
（ ｈ ｎ ｉＭｅ ｈ ｎｃ ｌＡｃ ｄ ｍｅ． ０ ０） Ｓ ａ ｘ ｃ ａ ｉａ ａ ｅ ７ ０ １ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｖ ｒｅ ｎ Ｌ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｅｙｔａ ｓｏ ｍ ｅｂ ｉｇ ｒ ｎ ｒｇｎ ｌｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔｍ．Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｎｒ ｄ ｃ ｓｔｅ ｓｒ ｃ ：ｎ ｅ ｒａ ｄ Ｐ Ｃ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｌ ｒ ｆ ｒ ｔ ｒ ｅ ｃ ａ ｅｏ ｉ ａ ｏ ｔ ｓｅ ｔ ｎ ｈ ｄ ｉ ， ｏｓ ｈ ｓ ａ ｅ ｔ ｕ ｅ ｈ ｉ ｏ
摘要 ： 采用 变频器及 Ｐ Ｃ对桥式起重机 原有 的老式控制系统进行 了全面改造 。介绍 了改造 的基本 思路及 系统构 Ｌ 成、 变频器 、Ｌ Ｐ Ｃ的选 型等问题 。改造后的桥式起重机运行平稳 ， 能稳定 ， 障率 明显减 少。 性 故
关 键 词 ：Ｌ 变 频 器 ； 式起 重 机 Ｐ Ｃ； 桥
基于PLC和变频器的桥式起重机电气控制系统改造
基于PLC和变频器的桥式起重机电气控制系统改造【摘要】随着工业自动控制的发展，PLC和变频器在工厂设备改造中得到了广泛的应用。
桥式起重机工作环境比较恶劣，重载下起动、制动、反转、变速等操作频繁，还要求有一定调速范围，传统的继电控制和串电阻调速已呈现出许多缺点，对这一类生产机械进行改造已十分必要。
【关键词】桥式起重机；PLC；变频器；电气控制；改造0 前言传统桥式起重机的电力拖动系统，采用“继电—接触”式控制方式，利用交流绕线转子异步电动机转子串电阻的方法进行起动和调速，这种控制系统的主要缺点有：（1）工作环境恶劣，任务繁重，操作程序难以保证，冲击电流大，触头消蚀严重，碳刷冒火，电机及转子绕组所串电阻烧损、断裂故障时有发生；（2）对生产影响较大转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时，转速也变化，调速效果差；（3）所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。
要从根本上解决这些问题，只有彻底改变传统的控制方式。
近年来，随着计算机技术和电力电子器件的迅猛发展，可编程控制器（PLC）和变频器获得了广泛的应用，为PLC和变频器调速技术在桥式起重机拖动控制系统中的应用提供了有利条件。
1 桥式起重机拖动系统的特点和要求1.1 负荷特点桥式起重机的拖动系统负载都属于恒转矩性质，且其起升机构为位能性负载，当起升机构起吊重物下降或者快速减速运行时，电动机处于再生发电制动状态。
需要将电能通过反馈装置反送给电网或消耗在制动电阻上，以防止直流侧的上升电压影响制动效果。
1.2 控制要求1）起升机构要求起动转矩大，起动运行平稳。
2）要有相应的措施，防止起升机构在启停过程中易出现溜钩问题。
3）起升机构中要有机械制动器。
2 PLC和变频器系统硬件构成2.1 系统框图PLC控制的桥式起重机变频调速系统框图如图1所示。
桥式起重机大车、小车、主钩、副钩电动机都需独立运行，由各自的PLC 控制；大车为两台电动机同时拖动。
所以整个系统有5台电动机，4台变频器传动，并由4台PLC分别加以控制。
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目录一、问题的提出。
-1二、起重机的工作原理。
-2三、起重机电气控制系统硬件设计。
-33.1 PLC控制系统……………………………………………………… -4 3.2变频调速系统……………………………………………………… -83.3触摸屏系统……………………………………………………….. -14四、起重机电气控制系统软件设计。
-15五、改造前后技术对比。
-16六、结束语。
-17PLC与变频器在桥式起重机控制系统设计中的应用摘要：针对100/20t桥式起重机原控制系统在启动和调速等方面存在的问题，本文采用PLC、变频器及触摸屏控制技术对其电气控制系统的硬件结构和软件进行总体优化设计。
实践表明，改造后的系统有效克服了起重机存在的缺陷，运行可靠，具有良好的工业应用前景。
关键词：可编程控制器；变频器；触摸屏；桥式起重机；优化设计随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC控制技术和变频调速技术以其可靠性高、运行平稳、控制过程软件化、功能强、灵活性大等特点，已广泛应用于电气传动领域。
本研究以桥式起重机的变频调速和以PLC为核心的控制系统设计为例，说明PLC控制系统和变频调速所具备的优越性。
一、问题的提出马钢某钢厂一100/20t桥式起重机，主要用于吊钢包、吊废钢、加料等。
该起重机主要采用交流绕线转子串电阻方法进行启动与调速，继电接触器控制。
由于载荷利用率高，工况恶劣，而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作，实际使用中存在如下问题：(1)调速方式只能进行有级调速；(2)起动/制动冲击电流大，对电动机的电刷、滑环及制动器有比较大的冲击，维修率高；(3)串电阻长期发热，电能浪费大，效率低；(4)接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高等，极大影响了该厂的效益。
本文针对该系统的不足，将可编程序控制器、变频器和触摸屏控制技术应用于桥式起重控制系统中，使得起重机的整体特性得到较大提高，投入运行后效果良好，运行稳定。
二、起重机的工作原理桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。
小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。
当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。
桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。
单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。
主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。
主梁上焊有轨道，供起重小车运行。
桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。
最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机基本上都是在通用吊钩桥式的基础上派生发展出来的。
三、起重机电气控制系统硬件设计桥式起重机有四个机构，分别为：（1）主起升机构：37kW（一台电机）；（2）副起升机构：30kW（一台电机）；（3）大车运行机构：2×7.5kW（两台电机）；（4）小车运行机构：7.5kW（一台电机）；改进后，起重机控制系统主要由上位机-触摸屏控制系统、下位机-可编程控制器、变频调速系统以及负荷重量测量仪等组成（控制系统结构框图如图1所示）。
各机构电动机都需独立运行，大车为两台电动机同时拖动，实现同步运行。
所以整个系统有五台电动机，四台变频器。
起重机必须实现的操作功能有：主起升机构升降、副起升机构升降、大车运行、小车运行；保护功能有：主副起升机构上升限位、下降限位、大车限位、小车限位，超载保护等。
本系统主要由PLC和变频器来实现起重机的运行及保护等功能。
图1 起重机控制系统结构框图3.1 PLC控制系统1、PLC的基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。
但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC,plc自1966年出现，美国，日本，德国的可编程控制器质量优良，功能强大。
2、PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：a、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。
如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。
一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去b. 中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。
它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。
等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。
这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
c、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
d、输入输出接口电路1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC 通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
e、功能模块如计数、定位等功能模块f、通信模块如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等3、PLC的工作原理一. 扫描技术当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间，PLC的CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(一) 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。
输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
(二) 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O 映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。
即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。
(三) 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。
在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。
这时，才是PLC的真正输出。
4、PLC内部运作方式虽然PLC所使用之阶梯图程式中往往使用到许多继电器、计时器与计数器等名称，但PLC内部并非实体上具有这些硬件，而是以内存与程式编程方式做逻辑控制编辑，并借由输出元件连接外部机械装置做实体控制。
因此能大大减少控制器所需之硬件空间。
实际上PLC执行阶梯图程式的运作方式是逐行的先将阶梯图程式码以扫描方式读入CPU 中并最后执行控制运作。
在整个的扫描过程包括三大步骤，“输入状态检查”、“程式执行”、“输出状态更新”说明如下：步骤一“输入状态检查”：PLC首先检查输入端元件所连接之各点开关或传感器状态（1 或0 代表开或关），并将其状态写入内存中对应之位置Xn。
步骤二“程式执行”：将阶梯图程式逐行取入CPU 中运算，若程式执行中需要输入接点状态，CPU直接自内存中查询取出。
输出线圈之运算结果则存入内存中对应之位置，暂不反应至输出端Yn。
步骤三“输出状态更新”：将步骤二中之输出状态更新至PLC输出部接点，并且重回步骤一。
此三步骤称为PLC之扫描周期，而完成所需的时间称为PLC 之反应时间，PLC 输入讯号之时间若小于此反应时间，则有误读的可能性。
每次程式执行后与下一次程式执行前，输出与输入状态会被更新一次，因此称此种运作方式为输出输入端“程式结束再生”5、plc目前的主要品牌ABB，松下，西门子，三菱，欧姆龙，台达，富士，施耐德，信捷等。